Lira Учебное пособие

ПРИМЕР 8. Расчет мачты в геометрически нелинейной постановке

С помощью меню Схема  Корректировка  Смена типа конечного элемента (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Смена типа конечного элемента (рис.8.8).

В этом диалоговом окне с помощью курсора выделите строку Тип 310 - геометрически нелинейный

универсальный пространственный стержневой КЭ (нить).

Щелкните по кнопке – Применить.

Рис.8.8. Диалоговое окно Смена

типа конечного элемента

Этап 5. Задание жесткостных параметров элементам мачты

Формирование типов жесткости

С помощью меню Жесткости  Жесткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жесткости элементов (рис.8.9).

В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щелкните по второй закладке База металлических сечений.

Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Три трубы.

Рис.8.9 Диалоговое окно Жесткости элементов

ПК ЛИРА–САПР 2011. Учебное пособие

В диалоговом окне Стальное сечение выделите курсором строку ветвь и задайте параметры сечения ветви (рис.8.10):

в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Труба бесшовная горячекатаная;

в списке – Профиль – 133 х 5.

Щелкните по кнопке Стыковка.

Рис.8.10. Диалоговое окно Стальное сечение

В диалоговом окне Стыковка (рис.8.11) введите значение Y = 100 см (значение Z при установленном флажке Равносторонний треугольник вычисляется автоматически).

Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Рис.8.11. Диалоговое окно Стыковка

В диалоговом окне Стальное сечение щелкните по кнопке ОК.

Далее в диалоговом окне Жесткости элементов перейдите на третью закладку численного описания жесткости.

Выберите тип сечения КЭ 310 (нить).

ПРИМЕР 8. Расчет мачты в геометрически нелинейной постановке

В новом диалоговом окне Численное описание КЭ 310 (нить) включите радио-кнопку

Сортамент (рис.8.12).

Рис.8.12. Диалоговое окно Численное описание КЭ 310 (нить)

В появившемся диалоговом окне Стальное сечение (рис.8.13) задайте параметры сечения

Канат:

в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1x37(1+6+12+18);

в списке – Профиль – 20.

Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Рис.8.13. Диалоговое окно Стальное сечение

ПК ЛИРА–САПР 2011. Учебное пособие

В диалоговое окно Численное описание КЭ 310 (нить) в поля EF и q будут внесены автоматически вычисленные значения осевой жесткости (EF) и погонного веса (q).

В диалоговом окне Численное описание КЭ 310 (нить) щелкните по кнопке –

Подтвердить.

Для того чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне

Жесткости элементов щелкните по кнопке Добавить.

Назначение жесткостей элементам мачты

В диалоговом окне Жесткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1.Три трубы.

Щелкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жесткости. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком на строке списка).

Выполните пункт меню Выбор  Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов).

Выделите все вертикальные элементы.

В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).

В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2.КЭ 310 (нить).

Щелкните по кнопке Установить как текущий тип.

Выделите все вертикальные элементы схемы.

Для отображения на экране только невыделенных узлов и элементов, выполните пункт меню

Вид  Инверсная фрагментация.

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).

Выделите все элементы схемы.

В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Назначить.

Для восстановления расчетной схемы в первоначальном виде, выполните пункт меню Вид 

Восстановление конструкции.

Этап 6. Задание нагрузок

Формирование загружения № 1

C помощью меню Нагрузки  Добавить собственный вес вызовите диалоговое окно

Добавить собственный вес (рис.8.14).

В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы, в поле Коэф. надежности по нагрузке

задайте коэффициент равен 1.05 (так как в системе РССАПР (Редактируемый сортамент) погонный вес элементов задан нормативным, то его нужно преобразовать в расчетный).

Щелкните по кнопке – Применить (всем элементам конструкции автоматически назначается равномерно распределенная нагрузка, равная

ПК ЛИРА–САПР 2011. Учебное пособие

С помощью меню Выбор  ПолиФильтр (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно ПолиФильтр (рис.8.18).

В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.

Установите флажок По номерам КЭ и в соответствующем поле введите номера элементов

1 – 10.

Щелкните по кнопке – Применить.

В диалоговом окне Задание нагрузок перейдите на третью закладку Нагрузки на стержни.

Затем включите радио-кнопку Х для задания направление воздействия нагрузки (рис.8.19).

Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно

Параметры.

В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 0.1 т/м.

Щелкните по кнопке – Подтвердить.

После этого в диалоговом окне Задание нагрузок

щелкните по кнопке – Применить.

В диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 11 – 20.

Щелкните по кнопке – Применить.

В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по

ПРИМЕР 8. Расчет мачты в геометрически нелинейной постановке

В этом окне задайте значение нагрузки в начале и в конце ее приложения: р1 = 0.1 т/м, р2 = 0.12 т/м.

Для указания направления изменения величины нагрузки включите радио-кнопку Вдоль оси

Z.

Щелкните по кнопке – Подтвердить.

После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.

В диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 21 – 40.

Щелкните по кнопке – Применить.

В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке трапециевидной нагрузки на группу стержней вызовите диалоговое окно Неравномерная нагрузка.

В этом окне задайте значение нагрузки в начале и в конце ее приложения: р1 = 0.12 т/м, р2 = 0.15 т/м; включите радио-кнопку Вдоль оси Z.

Щелкните по кнопке – Подтвердить.

После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.

Этап 7. Моделирование нелинейных загружений

C помощью меню Нагрузки  Моделирование нелинейных загружений (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Моделирование нелинейных загружений конструкции (рис.8.21).

В этом окне для первого загружения задайте следующие параметры:

№ загружения – 1;

в раскрывающемся списке Метод расчета выберите строку (2) Автоматический выбор шага для геометрически нелинейных задач;

в раскрывающемся списке Печать выберите строку Перемещения и усилия после

каждого шага.

Щелкните по кнопке Подтвердить (происходит автоматическое переключение на вторую строку).

Для второго загружения задайте следующие параметры:

№ загружения – 2;

установите флажок Учет предистории;

в раскрывающемся списке Метод расчета выберите строку (2) Автоматический выбор шага для геометрически нелинейных задач;

в раскрывающемся списке Печать выберите строку Перемещения и усилия после

каждого шага.

Щелкните по кнопке Подтвердить.

Для окончания моделирования нелинейных загружений, щелкните по кнопке Закрыть.

ПК ЛИРА–САПР 2011. Учебное пособие

Рис.8.21. Диалоговое окно

Моделирование нелинейных загружений конструкции

Этап 8. Геометрически нелинейный расчет мачты

Запустите задачу на расчет с помощью меню Режим  Выполнить расчет (кнопка на панели инструментов).

Этап 9. Просмотр и анализ результатов расчета

После расчета задачи, переход в режим результатов расчета осуществляется с помощью меню Режим  Результаты расчета (кнопка на панели инструментов).

В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учетом перемещений узлов (рис.8.22). Для отображения схемы без учета перемещений узлов выполните пункт меню Схема  Исходная схема (кнопка на панели инструментов).

ПРИМЕР 8. Расчет мачты в геометрически нелинейной постановке

Рис.8.22. Расчетная схема с учетом перемещений узлов

Вывод на экран мозаик перемещений и усилий

Выведите на экран мозаику перемещений по направлению Х с помощью меню Деформации

 В глобальной системе  Узловые перемещения  Мозаика перемещений по X

(кнопки , а затем на панели инструментов).

Выведите на экран мозаику усилия N с помощью меню Усилия  Эпюры  Мозаика N

(кнопки , а затем на панели инструментов).

Вывод информации о выбранном узле

Выполните пункт меню Выбор  Информация об узле или элементе (кнопка на панели инструментов).

Укажите курсором на узел № 41. Открывается диалоговое окно Узел 41 (рис.8.23), которое содержит № узла, № загружения и величину нагрузки на заданный узел, значения перемещений узла в глобальной системе координат.

ПК ЛИРА–САПР 2011. Учебное пособие

Вывод информации о выбранном элементе

Укажите курсором на элемент № 1. Открывается диалоговое окно Элемент 1 (рис.8.24).

Окно содержит номер элемента, номера его узлов на схеме, указатель отметки элемента на схеме, тип жесткости, библиотечный тип конечного элемента, количество расчетных сечений, номер блока, в который входит рассматриваемый элемент, длину и координаты центра тяжести элемента в глобальной системе координат, скроллинг номеров загружений, скроллинг номеров сечений.

Окно содержит следующие закладки:

-список заданных нагрузок;

-параметры коэффициентов постели;

-параметры жестких вставок;

-наличие и направление шарниров;

-угол вращения местных осей;

-значения усилий в сечении стержня в текущем загружении.

Установленный флажок Эпюры позволяет получить эпюры усилий и прогибов в текущем стержневом элементе, отображаемые в окне навигатора эпюр.